Chlazení motoru

Musí odvádět teplo z motoru vzniklé třením a spalováním, které přešlo na části motoru a do mazacího oleje. Teplo je nutné odvádět z důvodu omezené tepelné odolnosti použitých materiálů motoru a motorového oleje.

Chlazení vzduchem

Výhodou je jednoduchá konstrukce, nízká hmotnost, vyšší provozní bezpečnost, malé nároky na údržbu, rychlejší ohřátí motoru a skutečnost, že provozní teplota není omezena bodem varu kapaliny.

Nevýhodou je výkyv provozní teploty, ztráta části výkonu motoru pohonem ventilátoru, hlučnost ventilátoru, opožděné a nerovnoměrné vytápění vozidla

Obr. 1: Vzduchem chlazený motor

• Chlazení náporem vzduchu za jízdy

  • používá se hlavně u motocyklů, kolem jejichž nezakrytých motorů dobře proudí vzduch

  • válce, hlava a někdy i skříň motoru jsou opatřeny chladicími žebry pro lepší odvod tepla

• Chlazení ventilátorem

  • používá se u motocyklových nebo automobilových motorů, kam za jízdy nemůže dostatečně proudit vzduch

  • základem je ventilátor, který je poháněn od klikové hřídele motoru klínovým řemenem nebo hydromotorem

  • ventilátor nasává a vytlačuje vzduch rovnoměrně k jednotlivým válcům a ke skříni motoru

  • regulace proudění vzduchu je možná např. clonou

Chlazení kapalinou

Blok válců a hlava válců mají dvojité stěny. V nich jsou vytvořeny chladicí prostory, jimiž protéká chladicí kapalina a přijímá ze stěn teplo, které se má odvést. Výhodou je rovnoměrné chlazení, tlumení hluku při spalování díky chladícímu plášti a dobré vyhřívání vnitřního prostoru vozidla.

Nevýhodou je relativně vysoká hmotnost, nutnost složitějšího systému motoru tvořeného dalšími komponenty, vyšší nároky na údržbu a delší fáze zahřívání na provozní teplotu.

• Termosifonové oběžné chlazení

  • proudění chladicí kapaliny se dosahuje pouze změnou hustoty kapaliny (bez čerpadla). Teplá kapalina má menší hustotu než studená, a proto stoupá v chladicím plášti válce nahoru a proudí z hlavy válce potrubím k chladiči, který je umístěn o něco výše

  • ochlazená voda v chladiči odtéká spodem do bloku motoru

  • účinek této soustavy je nerovnoměrný a pomalý, protože chladicí kapalina se v systému pohybuje relativně pomalu a také proto se dnes již nepoužívá

• Chlazení s nuceným oběhem

Obr. 2: Chlazení motoru kapalinou

• čerpadlo tlačí chladicí kapalinu do bloku motoru kolem válců, které omývá a kanály i otvory se dostává do hlavy válců, odtud do komory termostatu

• je-li termostat uzavřen, vrací se kapalina zpět k čerpadlu a cirkuluje v tzv. malém okruhu, jehož součástí je i radiátor topení vozidla

• po dosažení provozní teploty otevírá termostat potrubí ke chladiči a kapalina proudí tzv. velkým okruhem

• přímé spojení mezi komorou termostatu a čerpadlem se přitom uzavírá

• konstantní stav chladicí kapaliny, jejíž objem se s teplotou mění, udržuje vyrovnávací nádobka s přetlakovou zátkou

• provozní teplota chladicí kapaliny je asi 90 - 110°C; maximální přípustný tlak v soustavě je 1 až 1,5 barů

• vyšším tlakem v chladicí soustavě se zvyšuje bod varu, a proto může být teplota chladící kapaliny zvýšena, aniž by došlo k jejímu odpaření. Motor tak může pracovat s vyšší provozní teplotou, což vede ke snížení spotřeby paliva a snížení škodlivin ve výfukových plynech

Části kapalinové soustavy s nuceným oběhem

Obr. 3: Části kapalinové soustavy chlazení motoru

       Čerpadlo chladicí kapaliny

Obr. 4: Čerpadlo chladicí kapaliny

• skládá se z tělesa, v němž se otáčí rotor s radiálními lopatkami

• nasává ochlazenou chladicí kapalinu, vhání ji do motorového bloku i hlavy válců a tím usnadňuje cirkulaci kapaliny celým systémem

• bývá poháněno plochým drážkovaným řemenem od KH, nebo je součástí rozvodu motoru

       Chladič

Obr. 5: Chladič

• převádí teplo z chladicího systému do okolního vzduchu

• k lepší výměně se využívá náporu vzduchu při jízdě vozidla

• chladicí kapalina protéká chladičem obvykle shora dolů

• skládá se z horní a spodní komory, mezi kterými je umístěna vlastní chladicí vložka

• na horní komoře je vstupní hrdlo chladicí kapaliny proudící z motoru, které bývá spojeno s vyrovnávací nádobkou uzavřenou přetlakovou zátkou

• na spodní komoře je výstupní hrdlo pro ochlazenou chladicí kapalinu proudící zpět k motoru; bývá opatřeno výpustným kohoutem

• chladicí vložka je tvořena vhodným uspořádáním trubek a žeber tak, aby vznikla co nejúčinnější teplosměnná plocha

• chladič  je  upevněn  do  vozidla  tak,  aby  byl  chráněn  proti  nárazům  a  vibracím  pomocí  pryžových  silentbloků, 

           s motorem je spojen pomocí pryžových hadic

       Termostat

Obr. 6: Termostat chladicího okruhu

• přepíná proudění chladicí kapaliny mezi malým a velkým chladicím okruhem, čímž se dosáhne rychlého ohřevu motoru a malých změn teploty při měnících se provozních podmínkách

       Ventilátor

• zásobuje chladič a motorový prostor dostatečným množstvím proudícího vzduchu a zajišťuje dochlazování systému po zastavení jedoucího vozidla

• může být poháněn elektricky, přes viskózní spojku, nebo hydromotorem

       Přetlaková zátka

Obr. 7: Přetlaková zátka

• udržuje v systému přetlak chladicí kapaliny 0,5 až 2 bary, při kterém může teplota chladicí kapaliny dosáhnout téměř 120 °C, aniž by začala vařit

       Vyrovnávací nádobka

¨

Obr. 8: Vyrovnávací nádobka

• při rozpínání objemu chladicí kapaliny je tato odváděna do vyrovnávací nádobky, odkud se při jejím nedostatku v chladicím okruhu samočinně nasaje zpět

       Teploměr chladící kapaliny

• ukazuje řidiči okamžitou teplotu chladicí kapaliny a případné nebezpečné přehřátí či podchlazení motoru může být včas rozpoznáno